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文档简介

第四章计算机网络与因特网4.1计算机网络基础4.2计算机局域网4.3计算机广域网4.4因特网的组成4.5因特网提供的服务4.6网络信息安全第四章计算机网络与因特网4.1计算机网络基础学习目标与要求1.了解计算机网络的分类;2.掌握局域网的特点与组成;3.初步了解TCP/IP协议的作用,熟悉IP地址的格式与分类;4.熟悉域名与IP地址的关系,理解域名系统的作用;5.了解WWW的功能、组成及其应用,掌握HTML、URL、http和Web浏览器等的作用。学习目标与要求1.了解计算机网络的分类;4.1计算机网络基础4.1.1计算机网络的组成与分类4.1.2网络工作模式与网络服务4.1计算机网络基础4.1.1计算机网络的组成与分类4.1.1网络的组成与分类计算机网络:将一群具有独立功能的计算机(及其它智能设备)通过通信设备及传输介质互连起来,并在通信软件的支持下,实现计算机间资源共享、信息交换的系统。装入相应的网络软件1.定义:4.1.1网络的组成与分类计算机网络:将一群具有独立4.1.1网络的组成与分类(1)若干个主机(host):(2)一个通信子网:(3)一系列的通信协议及相关的网络软件2.计算机网络的组成----三个主要部分

用来向用户提供信息服务指各种类型的计算机、智能终端(手机等);

用于进行数据通信组成:通信链路和节点交换机通信协议:是通信双方事先约定好的必须遵守的规则例如TCP/IP各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架--“开放系统互联参考模型(OSI/RM)”4.1.1网络的组成与分类(1)若干个主机(host):(1)数据通信(2)资源共享(最具吸引力的功能)(3)实现分布式的信息处理(4)提高计算机系统的可靠性和可用性

3.计算机组网的目的4.1.1网络的组成与分类使不同地区的计算机进行传送数据和信息交换是其它服务的基础包括:硬件、软件和数据可靠性:网络中的计算机互为后备机可用性:空闲计算机可以分担负荷重的计算机的任务(1)数据通信3.计算机组网的目的4.1.1网络的组成与(3)按网络所覆盖的地域范围分:局域网(LocalAreaNetwork,简称LAN)

城域网(MetropolitanAreaNetwork,简称MAN)广域网(WideAreaNetwork,简称WAN)

4.计算机网络的分类4.1.1网络的组成与分类(1)按传输介质分:(2)按使用性质分:有线网、无线网覆盖范围:几Km以内覆盖范围:5~50Km覆盖范围:几十~几千Km,甚至更大的范围专用网、公用网(3)按网络所覆盖的地域范围分:4.计算机网络的分类网络工作模式与网络服务1.网络的工作模式:网络中的计算机可以有两种角色:服务器和工作站(1)对等模式网络中的每台PC机既可作为工作站(服务请求者)也可作为服务器(服务的提供者)(2)客户/服务器模式网络中每一台计算机扮演着固定的角色。要么是服务器,要么是客户机。扮演服务器的大多是一些专门设计的高性能的硬件,如文件服务器、打印服务器、数据库服务器等。服务器是逻辑上的概念,取决于计算机安装运行的软件4.1.2网络工作模式与网络服务1.网络的工作模式:服务2.网络服务:网络服务:网络用户通过计算机网络在共享资源及数据通信等方面能够得到的新增功能。网络服务包括:文件服务打印服务消息服务应用服务4.1.2网络工作模式与网络服务2.网络服务:4.1.2网络工作模式与网络服务(1)文件服务:网络用户共享服务器或其他工作站存储的程序与数据。程序的共享:运行时直接从服务器硬盘加载到工作站的内存中。多个用户可以同时共用数据文件共享不允许多个用户同时对一个数据文件进行编辑修改可以实现文件的传输和复制4.1.2网络工作模式与网络服务2.网络服务:(1)文件服务:网络用户共享服务器或其他工作站存储的程序与数(2)打印服务:工作站可以共用网络打印机实现输出。用户需要打印输出时,操作系统将会自动地把输出的文件送到网络打印机去。网络打印机按“先来先服务”的顺序进行处理。4.1.2网络工作模式与网络服务(3)消息服务:在网络用户之间传递文本、图像和声音,主动地处理网络用户之间的通信。与文件服务不同,它不是简单保存,而是一个一个地传送并通知接收消息的用户。如:电子邮件(2)打印服务:工作站可以共用网络打印机实现输出。4.1.2(4)应用服务:为网络用户运行软件的服务.即工作站需要执行的某一项任务,部分甚至全部都是由网络上的另一台计算机(称为应用服务器)完成的。数据库服务器:是目前广泛使用的应用服务器;运行数据库管理系统软件,负责完成数据库事务处理,保证数据的安全性。工作站的客户程序只要说明数据处理的要求(如检索或统计),这些要求被传送到数据库服务器后,由数据库服务器进行处理,得到的结果再传送回客户程序,由客户程序以列表或图形方式显示给用户。4.1.2网络工作模式与网络服务(4)应用服务:4.1.2网络工作模式与网络服务连接在网络上的计算机,必须安装相应的操作系统才能获得网络服务或提供网络服务。网络操作系统是指运行在服务器上的、提供网络资源共享功能并负责管理整个网络的一种操作系统,有时称服务器操作系统。目前使用的网络操作系统主要有:(1)windowsNTserver,windows2000server等(2)UNIX(3)Linux

3.网络操作系统4.1.2网络工作模式与网络服务连接在网络上的计算机,必须安装相应的操作系统才能获得网络服务4.2计算机局域网4.2.1局域网的特点与组成4.2.2常用局域网4.2计算机局域网4.2.1局域网的特点与组成计算机局域网:LocalAreaNetwork,简称LAN是指在较小地域范围(10Km范围)内的计算机网络.一般是一幢建筑物内或一个单位几幢建筑物内使用专用的高速通信线路把多台计算机相互连接成网。1.计算机局域网定义4.2.1局域网的特点与组成特点:一个单位拥有,地理范围有限;共享专用传输介质,数据传输速率高(10Mbps~1Gbps);通信延迟较低,可靠性较高(10-8~10-11)计算机局域网:LocalAreaNetwork,简称LA局域网拓扑结构总线结构环型结构星型结构树型结构混合型结构局域网拓扑结构总线结构环型结构星型结构树型结构混合型结构2.组成:网络工作站网络接口卡共享的传输介质网络打印机网络服务器4.2.1局域网的特点与组成网络互连设备(例如:集线器,交换机)等2.组成:网络工作站网络接口卡共享的传输介质网络打印机网络服(1)工作站:本地资源:工作站本身所具有的硬盘、光盘、程序、数据、打印机等都是该用户的本地资源。网络资源:网络上其他工作站和服务器的资源。(2)网络服务器 为网络中的用户提供应用软件服务及存储空间的计算机。根据其提供的服务分为:文件服务器应用服务器打印服务器

提示:有些网络服务器不仅为网络用户提供共享资源,而且还具有网络的管理功能。4.2.1局域网的特点与组成(1)工作站:(2)网络服务器提示:有些网络服务器不仅为网络(3)网络打印机:为所有网络用户提供打印服务的共享打印机。网络打印机有一个打印队列,各个工作站发送来的打印文件均存储在打印队列中。

节点(node):网络上的每一台设备都称为网络上的一个节点。每个节点都有唯一的物理地址,称为介质访问地址(MAC地址)。要求每个节点把要传输的数据分成小块(称为帧)CRC发送的数据发送节点MAC地址接收节点MAC地址帧头部帧数据区控制信息

网卡(网络适配器):网络上的每个节点都装有网络接口卡(网卡),每个网卡都有一个全球唯一的地址码,称为网卡节点的MAC地址。不同类型的网络使用不同类型的网卡。4.2.1局域网的特点与组成(3)网络打印机:为所有网络用户提供打印服务的共享打印机。网络适配器(网卡)4.2.1局域网的特点与组成网络适配器(网卡)4.2.1局域网的特点与组成4.2.2常用局域网简介(1)拓扑结构:总线型多台计算机共用一条传输线路.一台在使用,其它台必须等待(2)通信方式:广播方式通信终端器终端器以太网拓扑结构示意图1.总线式以太网(Ethernet)4.2.2常用局域网简介(1)拓扑结构:总线型终端器终端以太网物理结构(小型)(3)物理结构:以集线器(Hub)为中心,网络中的每个结点通过网卡和网线连接到集线器。Hub的基本功能:(1)把一个端口接收到的信息向所有端口分发出去(2)能对接收到的信号进行放大,以扩大网络的传输距离,起着中继器的作用.以太网物理结构(小型)(3)物理结构:Hub的基本功能:集线器集线器集线器集线器集线器以太网物理结构(中、大型)以太网卡按传输速度分为:10M、100M、10/100M自适应网卡(目前使用最多)集线器集线器集线器集线器集线器以太网物理结构(中、大型)以太(4)总线结构以太网的特点:维护方便,增/删结点容易轻负载时(结点少,或者信息发送不频繁)效率较高 重负载时,网络性能将急剧下降以太网并不适合实时性要求较高的环境(5)以太网总线的最高数据传输速率:10Mbps(10BASE-T)100Mbps(100BASE-T)(4)总线结构以太网的特点:2.交换式以太网(1)拓扑结构:星形结构(2)物理结构:以交换器为中心,网络中的每个结点连接在交换器上,并通过交换器通信。

与总线式的区别:交换器从发送结点接收数据后,直接传送给指定的接收结点,不向任何其他结点传送数据;交换器上的每一个结点各自独享一定的带宽(10Mb/s或100Mb/s)。交换器交换器4.2.2常用局域网简介2.交换式以太网(1)拓扑结构:星形结构交换器交换器4.2.工作组交换器2工作组交换器11000Mbps至中央服务器10Mbps/100Mbps至桌面部门服务器部门交换器交换式集线器可以按层次方式互相连接起来,构成工作组—部门—公司的多层次的局域网。交换式以太网组网示意图工作组交换器2工作组交换器11000Mbps至中央服务器102.光纤分布式数字接口网(FDDI)(1)FDDI拓扑结构:

环型,双环结构,每个设备可以挂接到两个环路结点上(2)访问方式:环上的结点依次获得对环路的访问权。主环支持正常情况下的数据传输工作副环是保证在主环故障或者结点故障时环路仍然可正常工作。光纤传输线(3)FDDI使用的传输介质:光纤传输速率为100Mb/s。可用于长距离通信(光纤的低损耗性)。具有高可靠性(双环),数据传输的保密性(光纤无辐射)。4.2.2常用局域网简介2.光纤分布式数字接口网(FDDI)(1)FDDI拓扑结构:(4)FDDI的用途:常用于构造局域网的主干部分,它把许多不同部门的局域网互相连接起来。注意:由于FDDI的帧格式和其他常用局域网的帧格式不同,因此与其他局域网进行互连时,需要通过网关或路由器才能实现。FDDI网以太网以太网(4)FDDI的用途:FDDI网以太网以太网3.无线局域网(WLAN)(1)概念与特点无线局域网:局域网与无线通信技术相结合的产物。采用红外线或者无线电波进行数据通信;能提供有线局域网的所有功能;同时还能按照用户的需要方便地移动或改变网络。

无线电波是目前用得最多的,它使用的无线电波频段主要是S频段(2.4GHz~2.4835GHz),它覆盖范围广,使用扩频方式通信时,抗干扰、抗噪声、抗衰落能力强,通信安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。4.2.2常用局域网简介3.无线局域网(WLAN)(1)概念与特点4.2.2常用无线网卡、无线HUB、无线网桥等无线接入点无线接入点集线器(2)无线局域网的组成(3)无线局域网采用的协议IEEE802.11:无线局网中最常用的传输协议蓝牙(IEEE802.15):是一种近距离无线数字通信的技术标准无线网卡、无线HUB、无线网桥等无线接入点无线接入点集线器((3)无线局域网采用的协议无线局域网技术的优点:具有很好的灵活性,最大通信范围可达到几十公里无线局域网的组建、配置和维护较容易无线局域网技术的缺点:无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充产品比较贵传输速度较慢(目前还达不到2Mbps)(3)无线局域网采用的协议4.3计算机广域网4.3.1专用网4.3.2公用数据网4.3计算机广域网4.3.1专用网广域网与局域网的本质区别是:网络的规模而不是距离(1)局域网发送方把信息通过一个共享介质或一个交换机发送给接收方;通过卫星网桥可以用来连结局域网内任意距离的两个网段;带宽的限制决定它不能连接任意多个场地的任意多台计算机(2)广域网由许多交换机以及连接到交换机的许多计算机构成;发送方发送的信息通过若干台交换机到达接收方计算机;广域网则能按需要连接距离较远的许多场地,场地内许多计算机,并能使得大量计算机相互之间能同时通信。广域网与局域网的本质区别是:网络的规模而不是距离1.广域网的本质特征:可以将任意距离的任意多的计算机进行互连2.广域网的物理组成:资源子网和通信子网局域网主机路由器子网1.广域网的本质特征:局域网主机路由器子网3.广域网的分类:(1)一些机构或者组织自行构建用于处理特定事务的专用广域网。如:政府网、金融网、教育网等(2)网络服务提供商(如电信局等)构建的用于为社会公众提供数据通信服务的营运性网络,称为公用数据网。3.广域网的分类:4.3.1专用网1.电话网连接政府网、金融网、教育网等专用网络一般都使用网络服务提供商(如电信局)提供的传输线路和网络设备构建而成。方法有以下几种:电话网连接、专线和虚拟专网。4.3.1专用网1.电话网连接政府网、金融网、教电话网连接的特点:(1)电话网连接的方式称为电路交换,这种方式比较简单,建立一次连接就可以传送大量的数据。(2)每次通信都需要通过拨号建立链路,通信完毕又要释放链路,效率比较低。于是考虑:租用中、高速的数字远程通信线路。电话网连接的特点:电信局提供的数字远程通信线路有:

准同步数字系列PDH(几兆~几百兆/秒)

同步数字系列SDH(几百兆~几千兆/秒)2.专线电信局提供的数字远程通信线路有:

准同步数字系列PDH(几兆专线的特点:速度快,效率高,但是租用专线的费用昂贵一般单位难以承受。

于是虚拟专网应运而生。3、虚拟专网采用隧道技术、加密以及身份鉴别等方法,在网络服务商提供的公用骨干网上建立自己逻辑上的专用网络。其应用前景广阔。专线的特点:速度快,效率高,但是租用专线的费用昂贵一般单位难4.3.2公用数据网20世纪80年代以来,随着数字技术的发展和计算机数据通信需求的增长,电信部门开始组建公用数据网,这是国家的公用通信基础设施之一。数据通信网的交换方式与电话通信网不同。主要采用分组交换的技术。4.3.2公用数据网20世纪80年代以分组交换网专线拨号线分组交换网专线拨号线分组交换网分组交换网1.分组交换与存储转发(1)分组交换机:负责将传输数据包进行存储转发的通信处理机。也称包交换机(2)交换机的两种端口:低速端口:连接计算机的高速端口:连接另一个交换机的交换机与交换机之间的连接才是远程数据通信干线,如租用专线、光纤、微波、卫星频道等。(3)广域网的扩充可加入其他的交换机或计算机。1.分组交换与存储转发(1)分组交换机:(2)交换机的两种端

通过分组交换机互连而成的广域网(4)交换机的基本工作模式:存储转发。工作过程:接收包检查(目的地址)决定端口发送通过分组交换机互连而成的广域网(4)交换机的基本工作模式2.广域网中计算机的物理编址(1)物理地址:连接在广域网上的每台计算机都有一个地址。(2)广域网中计算机的编址方案(两层地址):

计算机连接的交换机编号+计算机编号(3)数据包的选路转发与路由表:交换机每收到一个包,必须选择一条路径转发这个包。如果包的目的地是直接与之相连的计算机,交换机就将包发往该计算机。如果包的目的地是另一个包交换机上的计算机,就应通过连接该交换机的高速数据线路转发给另一台交换机。

每一台交换机都必须有一张路由表,用来给出目的地地址与输出端口的关系。2.广域网中计算机的物理编址(1)物理地址:连接在广域网上路由表举例:目的地出口下一站[1,2]端口2交换机1[1,5]端口2交换机1[2,3]端口3交换机2[3,2]计算机C-[3,5]计算机D-[4,1]端口4交换机4[4,3]端口4交换机4[4,5]端口4交换机4目的地下一站11223-44(a)3号交换机的路由表(b)简化的路由表路由表举例:目的地出口下一站[1,2]端口2交换机1[1,5交换机2广域网可以看作为数学中的一个“图”,图中每个节点(node)代表一个交换机,连接交换机的数字线路对应着节点间的一条边(edge)。

1234目的地下一站1-2(1,3)3(1,3)4(1,3)目的地下一站1(2,3)2-3(2,3)4(2,4)交换机1交换机2广域网可以看作为数学中的一个“图”,图中每个节点(n默认路由:路由表中重复的项会增加搜索路由表的时间。为了消除这种重复的路由,可以采用一个项来代替路由表中许多具有相同下一站的项,这称为默认路由。目的地下一站1-*(1,3)目的地下一站1(3,1)2(3,2)3-4(3,4)(c)交换机1(d)交换机3使用默认路由的路由表默认路由:目的地下一站1-*(1,3)目的地下一站1(3,13.我国的公用数据网电信部门已经建立若干不同的公用数据网:(1)低速的x.25网(2)中速的帧中继网(3)高速的ATM网3.我国的公用数据网电信部门已经建立若干不同的公用数据网:4.4因特网的组成4.4.1网络互连与TCP/IP协议

4.4.2因特网的主机及域名

4.4.3因特网的接入4.4因特网的组成4.4.1网络互连与TCP/IP协议4.4.1网络互连与TCP/IP协议网络互连需要解决的问题:不同的网络技术使用互不兼容的包格式和编址方案。为了把许多不同类型的物理网络连成一个统一的网络,必须解决统一编址、包格式转换等问题。4.4.1网络互连与TCP/IP协议网络互连需要解决的问题1.TCP/IP协议标准(1)网络协议:计算机网络中各个组成部分相互通信时都必须认同的一套规则,也称为通信协议。例如:数据包(或帧)的格式与含义等(2)TCP/IP协议:目前在网络互联中用得最为广泛的协议。TCP/IP是一个协议系列,包含了100多个协议。TCP/IP中两个最基本最重要的协议:TCP传输控制协议IP网际协议1.TCP/IP协议标准(1)网络协议:(2)TCP/I(3)协议的层次模型:TCP/IP协议标准将计算机网络中的通信问题划分为5个层次的模型:应用层传输层(TCP或UDP)网络互连层(IP)网络接口层物理层54321如电子邮件、HTML文档等TCP或UDP数据报IP数据报如以太网信息帧或ATM信元(3)协议的层次模型:应用层传输层(TCP或UDP)网络互连应用层:规定了运行在不同主机的应用程序之间如何通信。(SMTP,HTTP)传输层:规定了怎样进行端到端的数据传输。(TCP,UDP)网络互连层:规定了在整修互连的网络中所有计算机统一使用的编址方案和数据包格式。网络接口和硬件层:规定了怎样与各种网络进行接口,并负责把IP包转换成适合在特定网络中传输的格式。计算机网络与因特网课件(4)TCP/IP协议标准的主要特点:适用于多种异构网络的互连(IP协议)确保可靠的端—端通信(TCP协议)与操作系统紧密结合TCP/IP既支持无连接服务(如UCP),也支持面向连接服务(如TCP),两者并重(4)TCP/IP协议标准的主要特点:2.IP地址(1)主机:

任何连接到网络并按照TCP/IP协议连接到网络的计算机设备。主机的机型、内存、CPU、网络速度不限。主机和路由器都需要运行TCP/IP协议软件。在互连网中,必须为每一台计算机分配一个唯一的地址(IP地址)(2)IP地址:IP地址使用32位(4个字节)表示,通常写成四个十进制数组成:网络号+主机号网络号:用来指明主机所从属的物理网络的编号主机号:指明主机在物理网络中的编号2.IP地址(1)主机:(2)IP地址:(3)IP地址的分类及格式:0网络号主机号0123816243110网络号主机号110网络号主机号1110组播地址1111备用A类B类C类D类E类A类:大规模网络主机≤16777214B类:规模适中主机台数≤65534C类:小网络主机台数≤254D类:组播地址E类:备用IP地址构成:IP地址=地址类型号+网络号+主机号(3)IP地址的分类及格式:0网络号主机号012(4)IP地址的表示:二进制表示:00000000.00000000.00000000.00000000十进制表示:XXX.XXX.XXX.XXX(XXX取值范围:0-255)例如:8 8 2

A类地址,首字节0~127B类地址,首字节128~191C类地址,首字节192~223C类地址,网络地址(主机地址全0)C类地址,广播地址(主机地址全1)(4)IP地址的表示:A类地址,首字节0~127B类地址3.IP数据报(1)IP数据包互连网中的各个物理子网使用的数据包的格式可能是互不兼容的,因此为了克服这种异构性,IP协议定义了一种独立于各种物理网的数据包的格式,称为IP数据报。版本号头部长度服务类型数据报总长度发送数据报的计算机的IP地址(源IP地址)接收数据报的计算机的IP地址(目的地IP地址)数据开始……03478151631头部数据区数据区:数据部分的长度可以根据应用而改变,最大的时候可以达到64KB(包括头部信息在内)3.IP数据报(1)IP数据包版本号头部长度服务类型数据报总4.路由器(1)路由器:用于连接异构网络的基本设备。是一台用于完成网络互联工作的专用计算机;可以把局域网与局域网、局域网与广域网或两个广域网互相连接起来,被连接的这两个网络不必使用同样的技术。4.路由器(1)路由器:(2)路由器的地址可以连接2个甚至多个物理网络,因此,每个路由器应分配2个或多个IP地址。路由器每个端口的IP地址必须与相连子网的IP地址具有相同的子网地址。75以太网FDDI网.0广域网以太网FDDI网R1R2AB路由器与IP地址(3)路由器的工作过程阅读材料(2)路由器的地址7因特网的主机及域名4.4.2因特网的主机及域名1.因特网的发展级组成Internet是最大的计算机互连网,它使用TCP/IP协议Internet的发展 Internet起源于美国国防部ARPANET计划据估计,目前因特网已经连接数百万个网络,上亿台计算机,用户数目超过6.5亿。Internet在美国分为三个层次:底层为大学校园网或企业网;中间层为地区网;最高层为全国主干网连通了美国东西海岸,通过海底电缆或卫星通信等手段连接到世界各国。1.因特网的发展级组成Internet是最大的计算机互连网,2.主机地址和域名系统(1)域名地址理论上,Internet的IP地址空间可以包含200多万个各类网络,36亿台主机,每一台主机都有IP地址。IP地址不便记忆和使用。使用具有特定含义的符号来表示因特网中的每一台主机,例如:是淮工的WWW服务器主机名(对应的IP地址为)(2)域名地址的划分所有入网主机的名字即由一系列的“域”及其“子域”组成,通常不过5个子域间用“.”分隔,从左到右级别逐级升高表示:计算机名、网络名、机构名、最高域名例如:一台主机只能有一个IP地址,但可以有多个域名地址2.主机地址和域名系统(1)域名地址(2)域名地址的划分2.主机地址和域名系统因特网主机名字的命名树根miledugovcomnetorgintcn……ukacedu……netnjuseutsinghua……pku主机域名:因特网中主机的符号名称为域名。域名使用的字符可以是字母、数字和连字符,但必须以字母或数字开头并结尾。域名的总长不得超过255个字符。第1级域名:除美国以外,其他国家一般采用国家代码作为第1级域名,美国通常以机构或行业名作为第1级域名。一台主机只能有一个IP地址,但可以有多个域名(用于不同的目的)。主机从一个物理网络移到另一个网络时,其IP地址必须更换,但可以保留原来的域名。2.主机地址和域名系统因特网主机名字的命名树根miledu2.主机地址和域名系统域名系统(DomainNameSystem,DNS)把域名翻译成IP地址的软件域名服务器(DomainNameServer)运行域名系统的主机。指针:为了实现域名的查找,需要在域名服务器之间建立许多指针(Pointer)。国际互联网络信息中心域名服务器Nparadisc.ulcc.uk域名服务器

2.主机地址和域名系统域名系统(DomainNameSy4.4.3因特网的接入因特网是由大量的局域网、路由器以及将它们连接在一起的通信基础设施构成的。4.4.3因特网的接入因特网是由大量的家庭用户利用本地电话网通过调制解调器拨号接入。(1)调制解调器(MODEM)的组成与功能:调制器(Modulator):数字信号→模拟信号解调器(DEModulator):模拟信号→数字信号计算机MODEM本地环路电话局计算机网络模拟信号数字信号数字信号MODEM1.电话拨号接入家庭用户利用本地电话网通过调制解调器拨号接入。计算机MODE(2)MODEM的传输速率:传输速率:是指每秒钟可传送的数据量。目前主流产品速率是56K,但使用中达不到原因:电话线路质量不佳;ISP提供带宽不够;网络发生拥塞等(3)MODEM的类型:外置式、内置式、PCMCIA插卡式(4)缺点:下载速度慢,容易掉线。由于传输模拟信号,受外界电磁环境的干扰比较大。(2)MODEM的传输速率:(4)缺点:通过普通电话的本地环路向用户提供数字语音和数据传输服务。ISDN使用双绞铜线,但提供端到端的数字通信线路,这是它与电话网的最大不同。ISDN通过标准的“用户-网络接口”(UNI),将各类不同的终端设备(PC机、电话机、传真机等)接入到ISDN网络中。PC机接入ISDNISDN入户线插口网络终端ISDN内置适配卡2.综合业务数字网(ISDN)通过普通电话的本地环路向用户提供数字语音和数据传输服务。ISISDN“用户-网络接口”的分类:(1)基群速率接口(PRI)又称作B-ISDN、“宽带ISDN”包括30个B通道(数据)和一个D通道(控制),为单位用户的局域网与远程广域网互连提供了支持(2)基本速率接口(BRI)又称作N-ISDN、“窄带ISDN”,俗称“一线通”包括两个B通道和一个D通道(称为2B+D),用户使用一条电话线就能实现两路数据传输。ISDN是一种速率不高,价格不低的数字通信方式ISDN“用户-网络接口”的分类:ISDN是一种速率不高,3.不对称数字用户线技术(ADSL)通过电话线的本地环路提供数字服务的新技术中,最有效的一类称为数字用户线(DSL)技术。ADSL是一种为接收信息远多于发送信息的用户而优化的技术。(1)特点:

为下行流提供比上行流更高的传输速率。上传速度:640Kbps-1Mbps下行速度:1Mbps-8Mbps(理想状态下最大可达10Mbps)3.不对称数字用户线技术(ADSL)通过电话线的(2)ADSL优点: 像ISDN一样,可以与普通电话共存于一条电话线上,可同时接听、拨打电话并进行数据传输,两者互不影响 虽然使用的还是原来的电话线,但ADSL传输的数据并不通过电话交换机,所以ADSL上网不需要缴付额外的电话费,节省费用。 ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的,它以尽力而为的方式进行数据传输。(2)ADSL优点:(3)ADSL的工作原理

ADSL利用普通电话线作为传输介质,通过自适应的数字信号调制解调技术,能在电话线上得到3个可以同时工作的信息通道:电话服务的通道速率为640Kbps-1.0Mbps的上行通道速率为1-8Mbps的高速下行通道20kHz1.1MHz上行通道下行通道语音频道4kHz的子通道4kHz频率249个下行子通道25个上行子通道ADSL频带分布(3)ADSL的工作原理20kHz1.1MHz上行通道下行利用有线电视网高速传送数字信息的技术。(1)与前三种接入方式比较

由于双绞线的电气特性使数据传输速度受到限制;缺少屏蔽易受干扰,而同轴电缆具有大容量,抗干扰能力强由于有线电视系统的设计容量远高于现用频道数目4.电缆调制解调技术(CableMODEM)(2)工作原理将同轴电缆的频带分为3部分:数字信号上传,使用的频带为5~42MHz,速率320kb/s~10Mb/s电视节目(模拟信号)下传,使用的频带为50~550MHz,数字信号下传,使用的频带为550~750MHz,速率36Mb/s利用有线电视网高速传送数字信息的技术。4.电缆调制解调优点:集调制/解调、加密/解密、网卡和集线器等功能于一身无须拨号上网,不占用电话线,可永久连接理论上没有距离限制,它覆盖的地域很广缺点:CABLEMODEM带宽充足(最高速率可以达到36Mbps),但它属于共享式的总线型网络,同一个接入点如果上网的用户增多,每一个用户能分配的带宽很有限,使数据传输速率不够稳定。我国现有的有线电视网都是单向广播式,有线电视网要实现INTERNET接入,必须进行双向改造,这项工程的投资是巨大的。优点:使用光纤作为主要传输介质的远程网接入系统。接入方式

交换局光网络单元用户终端(2)光纤接入网分类: 按照主干系统和配线系统的交界点——光网络单元(ONU)的位置可划分为:光纤到路边(FTTC)光纤到小区(FTTZ)光纤到大楼(FTTB)5.光纤接入网使用光纤作为主要传输介质的远程网接入系统。交换局光网络单元用“光纤到楼、以太网入户”(FTTx+ETTH):采用1000Mbps光纤以太网作为城域网的干线,实现1000M/100M以太网到大楼和小区,再通过100M以太网到楼层或小型楼宇,然后以10M以太网入户或者到办公室和桌面,满足了多数情况下用户对接入速度的需求。“光纤到楼、以太网入户”(FTTx+ETTH):4.5因特网提供的服务4.5.1电子邮件4.5.2WWW4.5.3远程文件传输4.5.4远程登录4.5因特网提供的服务4.5.1电子邮件4.5.1.电子邮件电子邮件是Internet上最为广泛使用的一种服务每个因特网用户经过申请,都有一个属于自己的电子邮箱。有邮箱的用户拥有发送、检查、阅读或删除该邮箱中的邮件。(1)邮箱地址每个电子邮箱都有一个唯一的邮件地址邮件地址的组成:邮箱名@邮箱所在的主机域名 例如:wenlouyihao1@(2)邮箱地址的作用发送邮件的计算机:使用地址中的第2部分确定邮件应送达的计算机收到邮件的计算机:使用地址的第1部分选择邮箱,并将邮件放入提示:电子邮箱是磁盘上的一个存储区域邮件服务器:是用户开户时所在的网络中专门用来存放所有邮箱的计算机。4.5.1.电子邮件电子邮件是Internet上最为(3)电子邮件的组成一般由3个部分组成:邮件的头部(header):包括发送方地址、接收方地址(允许多个)、抄送方地址(允许多个)、主题等邮件的正文(body):信件的内容邮件的附件:附件中可以包含一组文件,文件类型可以任意(4)电子邮件中的常用协议MIME协议:可以使用任意编码书写邮件正文,在邮件头部和正文中都增加了说明信息(数据类型和编码),接收方根据说明解释正文内容。MIME还允许发送方将正文的信息分成几个部分。Multi-purposeInternetMailExtension多用途的Internet邮件扩展协议

STMP协议:传输邮件POP3协议:鉴别邮件用户的身份(3)电子邮件的组成(4)电子邮件中的常用协议Multi-(5)电子邮件系统的工作原理邮件撰写程序邮件传送程序发送方计算机邮件服务程序邮箱远程访问程序邮件服务器邮件阅读程序邮箱访问程序接收方计算机接收人邮箱因特网SMTP协议POP3协议邮件邮件(5)电子邮件系统的工作原理邮件撰写程序邮件传送程序发送方计4.5.2WWW

WWW(WorldWideWeb):万维网、环球网,或称Web网、3W网,最初是由欧洲核物理研究中心(CERN)提出的。WWW是因特网上最广泛使用的一种服务由被称为Web服务器的计算机和安装了WWW浏览器的计算机所组成Web服务器中存放着大量以超文本形式表示的需要公开发布的或可共享的信息。安装了WWW浏览器软件(简称浏览器)的用户,可以查询和获取分布在世界各地的Web服务器上的信息资源4.5.2WWWWWW(WorldWideWeb4.WWW—http协议与Web浏览器(1)WWW的工作模式与协议:

WWW服务也是按客户/服务器模式工作客户和服务器都遵循http(超文本传输)协议(2)浏览器主要有两个功能:将用户的信息查询请求传送给Web服务器向用户展现从服务器得到的网页(3)工作过程:用户给定了一个URL后,浏览器开始与URL指定的Web服务器进行通信,请求服务器发送网页;Web服务器接到请求后,就将相应的文档传送给浏览器;浏览器程序对HTML文档进行解释,并将其内容显示给用户。4.WWW—http协议与Web浏览器(1)WWW的工作模(4)Web浏览器的重要特性:

Web浏览器可以包含若干可选项,不仅能获取和浏览网页,而且还能完成其他传统的Internet服务。服务类型:指的是浏览器希望主机提供的服务.除了http外,还有:ftp:执行FTP协议,使远程FTP服务器与用户的计算机进行远程文件传输操作mailto:执行SMTP协议,向远程计算机发送电子邮件telnet:执行TELNET协议,登录远程计算机news:执行NNP协议,远程计算机提供网络新闻服务每一种服务的URL格式并不完全相同4.WWW—http协议与Web浏览器(4)Web浏览器的重要特性:4.WWW—http协议与W4.5.3远程文件传输

远程文件传输:把网络上一台计算机中的文件移动或拷贝到另外一台计算机上。(1)文件传输协议—FTP(FileTransferProtocol):

FTP协议规定,文件传输的两台计算机应工作在客户/服务器模式客户方:主动要求文件传输的发起方,需运行FTP客户程序;服务方:参与文件传输的另一方,需运行FTP服务器程序。两者协同完成文件传输任务。

4.5.3远程文件传输远程文件传输:把网络上(2)FTP的工作过程

FTP协议规定了一组命令,用户使用这些命令可以指定远程的计算机,并请求文件传输。建立连接客户方运行FTP程序后,使用open命令(并给出一个远程计算机的域名)与远程的FTP服务器建立一个TCP连接(控制连接)传输文件向服务器提供登录名和口令,登录名对应于FTP服务器上的一个合法的帐户,经服务器验证后,用户才能获得授权,然后就可以进行文件传输了。断开连接当用户使用close命令,结束访问FTP服务器为止。(2)FTP的工作过程(4)匿名服务服务需求:尽管登录名和口令的使用可以防止文件未经授权就被随意访问,但是这种做法有时并不很方便。匿名方案:为了允许任何用户都可以访问文件,许多FTP服务器允许用户使用一个特殊的帐户(登录名:anonymous),它可以以最小权限访问FTP服务器上的文件,同时,要求用户用他们的电子邮件帐户名来作为口令,使得万一发生问题时,FTP服务器可以发送电子邮件给用户。匿名方案提供了基本共享文件服务。(4)匿名服务4.5.4远程登录远程登录:用户把自己的机器暂时作为一台终端,通过因特网挂接到远程的大型或巨型机上,然后作为用户使用其硬件和软件资源。需要登录的计算机用户应该预先申请合法的帐户。(1)远程登录的作用:使用其他计算机的强大的处理能力登录到别的主机中运行该机器所安装的软件(2)远程登录使用的协议:Telnet当用户使用因特网的远程登录服务时,启动了两个程序进行工作:Telnet客户程序Telnet服务器程序(3)缺点:安全性欠佳,Telnet的需求减少4.5.4远程登录远程登录:用户把自己的机器暂4.6网络信息安全4.6.1概述4.6.2数据加密4.6.3数字签名4.6.4身份鉴别与访问控制4.6.5防火墙4.6.6计算机病毒防范4.6网络信息安全4.6.1概述4.6.1概述安全具有相对性,不同的用户有不同的要求。如:可用性:传输信息线路中断机密性:数据被窃听完整性:信息被篡改真实性:伪造信息1.安全的特性2.保证网络信息安全考虑要正确评估系统信息的价值,确定相应的安全要求与措施安全措施必须能够覆盖数据在计算机网络系统中存储、传输和处理等各个环节,否则安全就不会有效4.6.1概述安全具有相对性,不同的用户有不同的要求。如:着重考虑如下的一种、几种或全部安全措施:身份认证(authentication)

访问控制(accesscontro1)

数据加密(dataconfidentiality)数据完整性(dataintegrity)数据可用性(dataavailability)防止否认(non-reputation)审计管理(auditmanagement)3.网络安全措施通常分为4类8级:D、C1、C2、B1、B2、B3、A1和超A1。其中:D级最低(安全保护功能很弱),A1和超A1级为最高安全等级。4.网络安全级别着重考虑如下的一种、几种或全部安全措施:3.网络安全措施通4.6.2数据加密

为了在网络通信被窃听的情况下保证数据的安全性,必须对传输的数据加密。1.加密的基本思想:

改变数据排列方式,以掩盖其信息含义,使得只有合法的接收方才能读懂。任何其他人即使截取了信息也无法解开。4.6.2数据加密为了在网络通信被窃听的情况数据加密——Why?篡改:重放:窃听:“我们下午5点老地方见!”“嘿嘿嘿…”“我们下午3点老地方见!”“我们下午5点老地方见!”一天以后:“我们今天下午三点钟见面!”“我们今天下午三点钟见面!”“我们下午5点老地方见!”“???…”“我们下午5点老地方见!”fojfejk;ladfjj093i2j3kj0gjklacnma./加密后的传输:数据加密——Why?篡改:重放:窃听:“我们下午5点老地方见2.基本概念明文:加密前的原始数据密文:加密后的数据密码:将明文与密文进行转换的算法密钥:只有收发双方知道的信息

“Letusmeetatfivepmatoldplace”“???…”“Letusmeetatfivepmatoldplace”“ohwrvdwilyhspdwrogsodfh”加密解密key:k=32.基本概念明文:加密前的原始数据“Letusmeet4.6.4身份认证与访问控制1.身份认证:真实性鉴别

证实某人或某物的真实身份与其所声称的身份是否相符的过程

身份认证要求快速、准确2.身份认证的分类:依据只有被鉴别人才具有信息;信物;生理和行为特征如:口令、私人密钥如:IC卡如:指纹、声音等4.6.4身份认证与访问控制1.身份认证:真实性鉴别如:口3.常用身份鉴别方法口令验证:通常6~8个字符优点:易记、难猜、抗分析能力强缺点:易泄密、易窃听、易从计算机中被分析出来对策:口令要长;限制登录次数等令牌验证:缺点:丢失后容易假冒生理和行为验证:缺点:成本高目前通常采双因子验证,如ATM柜员机3.常用身份鉴别方法目前通常采双因子验证,如ATM柜员机4.6.6计算机病毒防范1.计算机病毒的概念一些人蓄意编制的一种寄生性的计算机程序。现在已经成为一个严重的社会问题。2.计算机病毒的特点:破坏性隐蔽性传染性和传播性潜伏性4.6.6计算机病毒防范1.计算机病毒的概念2.计算机病毒3.计算机病毒的危害破坏文件内容,造成磁盘上的数据丢失删除系统中一些重要的程序,使系统无法正常工作,甚至无法启动修改或破坏系统中的数据,使金融等系统造成不可弥补的损失在磁盘上产生许多“坏”扇区,减少磁盘的可用空间占用计算机内存,造成计算机运行速度降低引起主板BIOS及其它硬件的损坏4.检测与消除病毒最常用的方法:杀毒软件。杀毒软件功能:自动检测及消除内存、主板BIOS和磁盘中的病毒。缺陷:杀毒软件的开发与更新总是稍稍滞后于新病毒的出现,因此还会检测不出或无法消除某些病毒。3.计算机病毒的危害4.检测与消除病毒最常用的方法:杀毒软件5.预防措施不使用来历不明的程序和数据不轻易打开来历不明的电子邮件确保系统的安装盘和重要的数据盘处于“写保护”状态在机器上安装杀毒软件(包括病毒防火墙软件),使启动程序运行、接收邮件和下载Web文档时自动检测与拦截病毒等。经常性地、及时地做好系统及关键数据的备份工作5.预防措施第四章计算机网络与因特网4.1计算机网络基础4.2计算机局域网4.3计算机广域网4.4因特网的组成4.5因特网提供的服务4.6网络信息安全第四章计算机网络与因特网4.1计算机网络基础学习目标与要求1.了解计算机网络的分类;2.掌握局域网的特点与组成;3.初步了解TCP/IP协议的作用,熟悉IP地址的格式与分类;4.熟悉域名与IP地址的关系,理解域名系统的作用;5.了解WWW的功能、组成及其应用,掌握HTML、URL、http和Web浏览器等的作用。学习目标与要求1.了解计算机网络的分类;4.1计算机网络基础4.1.1计算机网络的组成与分类4.1.2网络工作模式与网络服务4.1计算机网络基础4.1.1计算机网络的组成与分类4.1.1网络的组成与分类计算机网络:将一群具有独立功能的计算机(及其它智能设备)通过通信设备及传输介质互连起来,并在通信软件的支持下,实现计算机间资源共享、信息交换的系统。装入相应的网络软件1.定义:4.1.1网络的组成与分类计算机网络:将一群具有独立4.1.1网络的组成与分类(1)若干个主机(host):(2)一个通信子网:(3)一系列的通信协议及相关的网络软件2.计算机网络的组成----三个主要部分

用来向用户提供信息服务指各种类型的计算机、智能终端(手机等);

用于进行数据通信组成:通信链路和节点交换机通信协议:是通信双方事先约定好的必须遵守的规则例如TCP/IP各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架--“开放系统互联参考模型(OSI/RM)”4.1.1网络的组成与分类(1)若干个主机(host):(1)数据通信(2)资源共享(最具吸引力的功能)(3)实现分布式的信息处理(4)提高计算机系统的可靠性和可用性

3.计算机组网的目的4.1.1网络的组成与分类使不同地区的计算机进行传送数据和信息交换是其它服务的基础包括:硬件、软件和数据可靠性:网络中的计算机互为后备机可用性:空闲计算机可以分担负荷重的计算机的任务(1)数据通信3.计算机组网的目的4.1.1网络的组成与(3)按网络所覆盖的地域范围分:局域网(LocalAreaNetwork,简称LAN)

城域网(MetropolitanAreaNetwork,简称MAN)广域网(WideAreaNetwork,简称WAN)

4.计算机网络的分类4.1.1网络的组成与分类(1)按传输介质分:(2)按使用性质分:有线网、无线网覆盖范围:几Km以内覆盖范围:5~50Km覆盖范围:几十~几千Km,甚至更大的范围专用网、公用网(3)按网络所覆盖的地域范围分:4.计算机网络的分类网络工作模式与网络服务1.网络的工作模式:网络中的计算机可以有两种角色:服务器和工作站(1)对等模式网络中的每台PC机既可作为工作站(服务请求者)也可作为服务器(服务的提供者)(2)客户/服务器模式网络中每一台计算机扮演着固定的角色。要么是服务器,要么是客户机。扮演服务器的大多是一些专门设计的高性能的硬件,如文件服务器、打印服务器、数据库服务器等。服务器是逻辑上的概念,取决于计算机安装运行的软件4.1.2网络工作模式与网络服务1.网络的工作模式:服务2.网络服务:网络服务:网络用户通过计算机网络在共享资源及数据通信等方面能够得到的新增功能。网络服务包括:文件服务打印服务消息服务应用服务4.1.2网络工作模式与网络服务2.网络服务:4.1.2网络工作模式与网络服务(1)文件服务:网络用户共享服务器或其他工作站存储的程序与数据。程序的共享:运行时直接从服务器硬盘加载到工作站的内存中。多个用户可以同时共用数据文件共享不允许多个用户同时对一个数据文件进行编辑修改可以实现文件的传输和复制4.1.2网络工作模式与网络服务2.网络服务:(1)文件服务:网络用户共享服务器或其他工作站存储的程序与数(2)打印服务:工作站可以共用网络打印机实现输出。用户需要打印输出时,操作系统将会自动地把输出的文件送到网络打印机去。网络打印机按“先来先服务”的顺序进行处理。4.1.2网络工作模式与网络服务(3)消息服务:在网络用户之间传递文本、图像和声音,主动地处理网络用户之间的通信。与文件服务不同,它不是简单保存,而是一个一个地传送并通知接收消息的用户。如:电子邮件(2)打印服务:工作站可以共用网络打印机实现输出。4.1.2(4)应用服务:为网络用户运行软件的服务.即工作站需要执行的某一项任务,部分甚至全部都是由网络上的另一台计算机(称为应用服务器)完成的。数据库服务器:是目前广泛使用的应用服务器;运行数据库管理系统软件,负责完成数据库事务处理,保证数据的安全性。工作站的客户程序只要说明数据处理的要求(如检索或统计),这些要求被传送到数据库服务器后,由数据库服务器进行处理,得到的结果再传送回客户程序,由客户程序以列表或图形方式显示给用户。4.1.2网络工作模式与网络服务(4)应用服务:4.1.2网络工作模式与网络服务连接在网络上的计算机,必须安装相应的操作系统才能获得网络服务或提供网络服务。网络操作系统是指运行在服务器上的、提供网络资源共享功能并负责管理整个网络的一种操作系统,有时称服务器操作系统。目前使用的网络操作系统主要有:(1)windowsNTserver,windows2000server等(2)UNIX(3)Linux

3.网络操作系统4.1.2网络工作模式与网络服务连接在网络上的计算机,必须安装相应的操作系统才能获得网络服务4.2计算机局域网4.2.1局域网的特点与组成4.2.2常用局域网4.2计算机局域网4.2.1局域网的特点与组成计算机局域网:LocalAreaNetwork,简称LAN是指在较小地域范围(10Km范围)内的计算机网络.一般是一幢建筑物内或一个单位几幢建筑物内使用专用的高速通信线路把多台计算机相互连接成网。1.计算机局域网定义4.2.1局域网的特点与组成特点:一个单位拥有,地理范围有限;共享专用传输介质,数据传输速率高(10Mbps~1Gbps);通信延迟较低,可靠性较高(10-8~10-11)计算机局域网:LocalAreaNetwork,简称LA局域网拓扑结构总线结构环型结构星型结构树型结构混合型结构局域网拓扑结构总线结构环型结构星型结构树型结构混合型结构2.组成:网络工作站网络接口卡共享的传输介质网络打印机网络服务器4.2.1局域网的特点与组成网络互连设备(例如:集线器,交换机)等2.组成:网络工作站网络接口卡共享的传输介质网络打印机网络服(1)工作站:本地资源:工作站本身所具有的硬盘、光盘、程序、数据、打印机等都是该用户的本地资源。网络资源:网络上其他工作站和服务器的资源。(2)网络服务器 为网络中的用户提供应用软件服务及存储空间的计算机。根据其提供的服务分为:文件服务器应用服务器打印服务器

提示:有些网络服务器不仅为网络用户提供共享资源,而且还具有网络的管理功能。4.2.1局域网的特点与组成(1)工作站:(2)网络服务器提示:有些网络服务器不仅为网络(3)网络打印机:为所有网络用户提供打印服务的共享打印机。网络打印机有一个打印队列,各个工作站发送来的打印文件均存储在打印队列中。

节点(node):网络上的每一台设备都称为网络上的一个节点。每个节点都有唯一的物理地址,称为介质访问地址(MAC地址)。要求每个节点把要传输的数据分成小块(称为帧)CRC发送的数据发送节点MAC地址接收节点MAC地址帧头部帧数据区控制信息

网卡(网络适配器):网络上的每个节点都装有网络接口卡(网卡),每个网卡都有一个全球唯一的地址码,称为网卡节点的MAC地址。不同类型的网络使用不同类型的网卡。4.2.1局域网的特点与组成(3)网络打印机:为所有网络用户提供打印服务的共享打印机。网络适配器(网卡)4.2.1局域网的特点与组成网络适配器(网卡)4.2.1局域网的特点与组成4.2.2常用局域网简介(1)拓扑结构:总线型多台计算机共用一条传输线路.一台在使用,其它台必须等待(2)通信方式:广播方式通信终端器终端器以太网拓扑结构示意图1.总线式以太网(Ethernet)4.2.2常用局域网简介(1)拓扑结构:总线型终端器终端以太网物理结构(小型)(3)物理结构:以集线器(Hub)为中心,网络中的每个结点通过网卡和网线连接到集线器。Hub的基本功能:(1)把一个端口接收到的信息向所有端口分发出去(2)能对接收到的信号进行放大,以扩大网络的传输距离,起着中继器的作用.以太网物理结构(小型)(3)物理结构:Hub的基本功能:集线器集线器集线器集线器集线器以太网物理结构(中、大型)以太网卡按传输速度分为:10M、100M、10/100M自适应网卡(目前使用最多)集线器集线器集线器集线器集线器以太网物理结构(中、大型)以太(4)总线结构以太网的特点:维护方便,增/删结点容易轻负载时(结点少,或者信息发送不频繁)效率较高 重负载时,网络性能将急剧下降以太网并不适合实时性要求较高的环境(5)以太网总线的最高数据传输速率:10Mbps(10BASE-T)100Mbps(100BASE-T)(4)总线结构以太网的特点:2.交换式以太网(1)拓扑结构:星形结构(2)物理结构:以交换器为中心,网络中的每个结点连接在交换器上,并通过交换器通信。

与总线式的区别:交换器从发送结点接收数据后,直接传送给指定的接收结点,不向任何其他结点传送数据;交换器上的每一个结点各自独享一定的带宽(10Mb/s或100Mb/s)。交换器交换器4.2.2常用局域网简介2.交换式以太网(1)拓扑结构:星形结构交换器交换器4.2.工作组交换器2工作组交换器11000Mbps至中央服务器10Mbps/100Mbps至桌面部门服务器部门交换器交换式集线器可以按层次方式互相连接起来,构成工作组—部门—公司的多层次的局域网。交换式以太网组网示意图工作组交换器2工作组交换器11000Mbps至中央服务器102.光纤分布式数字接口网(FDDI)(1)FDDI拓扑结构:

环型,双环结构,每个设备可以挂接到两个环路结点上(2)访问方式:环上的结点依次获得对环路的访问权。主环支持正常情况下的数据传输工作副环是保证在主环故障或者结点故障时环路仍然可正常工作。光纤传输线(3)FDDI使用的传输介质:光纤传输速率为100Mb/s。可用于长距离通信(光纤的低损耗性)。具有高可靠性(双环),数据传输的保密性(光纤无辐射)。4.2.2常用局域网简介2.光纤分布式数字接口网(FDDI)(1)FDDI拓扑结构:(4)FDDI的用途:常用于构造局域网的主干部分,它把许多不同部门的局域网互相连接起来。注意:由于FDDI的帧格式和其他常用局域网的帧格式不同,因此与其他局域网进行互连时,需要通过网关或路由器才能实现。FDDI网以太网以太网(4)FDDI的用途:FDDI网以太网以太网3.无线局域网(WLAN)(1)概念与特点无线局域网:局域网与无线通信技术相结合的产物。采用红外线或者无线电波进行数据通信;能提供有线局域网的所有功能;同时还能按照用户的需要方便地移动或改变网络。

无线电波是目前用得最多的,它使用的无线电波频段主要是S频段(2.4GHz~2.4835GHz),它覆盖范围广,使用扩频方式通信时,抗干扰、抗噪声、抗衰落能力强,通信安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。4.2.2常用局域网简介3.无线局域网(WLAN)(1)概念与特点4.2.2常用无线网卡、无线HUB、无线网桥等无线接入点无线接入点集线器(2)无线局域网的组成(3)无线局域网采用的协议IEEE802.11:无线局网中最常用的传输协议蓝牙(IEEE802.15):是一种近距离无线数字通信的技术标准无线网卡、无线HUB、无线网桥等无线接入点无线接入点集线器((3)无线局域网采用的协议无线局域网技术的优点:具有很好的灵活性,最大通信范围可达到几十公里无线局域网的组建、配置和维护较容易无线局域网技术的缺点:无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充产品比较贵传输速度较慢(目前还达不到2Mbps)(3)无线局域网采用的协议4.3计算机广域网4.3.1专用网4.3.2公用数据网4.3计算机广域网4.3.1专用网广域网与局域网的本质区别是:网络的规模而不是距离(1)局域网发送方把信息通过一个共享介质或一个交换机发送给接收方;通过卫星网桥可以用来连结局域网内任意距离的两个网段;带宽的限制决定它不能连接任意多个场地的任意多台计算机(2)广域网由许多交换机以及连接到交换机的许多计算机构成;发送方发送的信息通过若干台交换机到达接收方计算机;广域网则能按需要连接距离较远的许多场地,场地内许多计算机,并能使得大量计算机相互之间能同时通信。广域网与局域网的本质区别是:网络的规模而不是距离1.广域网的本质特征:可以将任意距离的任意多的计算机进行互连2.广域网的物理组成:资源子网和通信子网局域网主机路由器子网1.广域网的本质特征:局域网主机路由器子网3.广域网的分类:(1)一些机构或者组织自行构建用于处理特定事务的专用广域网。如:政府网、金融网、教育网等(2)网络服务提供商(如电信局等)构建的用于为社会公众提供数据通信服务的营运性网络,称为公用数据网。3.广域网的分类:4.3.1专用网1.电话网连接政府网、金融网、教育网等专用网络一般都使用网络服务提供商(如电信局)提供的传输线路和网络设备构建而成。方法有以下几种:电话网连接、专线和虚拟专网。4.3.1专用网1.电话网连接政府网、金融网、教电话网连接的特点:(1)电话网连接的方式称为电路交换,这种方式比较简单,建立一次连接就可以传送大量的数据。(2)每次通信都需要通过拨号建立链路,通信完毕又要释放链路,效率比较低。于是考虑:租用中、高速的数字远程通信线路。电话网连接的特点:电信局提供的数字远程通信线路有:

准同步数字系列PDH(几兆~几百兆/秒)

同步数字系列SDH(几百兆~几千兆/秒)2.专线电信局提供的数字远程通信线路有:

准同步数字系列PDH(几兆专线的特点:速度快,效率高,但是租用专线的费用昂贵一般单位难以承受。

于是虚拟专网应运而生。3、虚拟专网采用隧道技术、加密以及身份鉴别等方法,在网络服务商提供的公用骨干网上建立自己逻辑上的专用网络。其应用前景广阔。专线的特点:速度快,效率高,但是租用专线的费用昂贵一般单位难4.3.2公用数据网20世纪80年代以来,随着数字技术的发展和计算机数据通信需求的增长,电信部门开始组建公用数据网,这是国家的公用通信基础设施之一。数据通信网的交换方式与电话通信网不同。主要采用分组交换的技术。4.3.2公用数据网20世纪80年代以分组交换网专线拨号线分组交换网专线拨号线分组交换网分组交换网1.分组交换与存储转发(1)分组交换机:负责将传输数据包进行存储转发的通信处理机。也称包交换机(2)交换机的两种端口:低速端口:连接计算机的高速端口:连接另一个交换机的交换机与交换机之间的连接才是远程数据通信干线,如租用专线、光纤、微波、卫星频道等。(3)广域网的扩充可加入其他的交换机或计算机。1.分组交换与存储转发(1)分组交换机:(2)交换机的两种端

通过分组交换机互连而成的广域网(4)交换机的基本工作模式:存储转发。工作过程:接收包检查(目的地址)决定端口发送通过分组交换机互连而成的广域网(4)交换机的基本工作模式2.广域网中计算机的物理编址(1)物理地址:连接在广域网上的每台计算机都有一个地址。(2)广域网中计算机的编址方案(两层地址):

计算机连接的交换机编号+计算机编号(3)数据包的选路转发与路由表:交换机每收到一个包,必须选择一条路径转发这个包。如果包的目的地是直接与之相连的计算机,交换机就将包发往该计算机。如果包的目的地是另一个包交换机上的计算机,就应通过连接该交换机的高速数据线路转发给另一台交换机。

每一台交换机都必须有一张路由表,用来给出目的地地址与输出端口的关系。2.广域网中计算机的物理编址(1)物理地址:连接在广域网上路由表举例:目的地出口下一站[1,2]端口2交换机1[1,5]

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